建筑力学(第三版)绪论

1、（第四版）（第四版）主编：主编： 于于 英英 李晓枫李晓枫 建筑力学是一门重要的专业基础课程之一。建筑力学是一门重要的专业基础课程之一。 建筑力学课程的性质建筑力学课程的性质为建筑结构设计及施工中受力问题提供基本为建筑结构设计及施工中受力问题提供基本的力学知识和计算方法。的力学知识和计算方法。主要分析材料的力学性能和建筑结构或构件主要分析材料的力学性能和建筑结构或构件的受力、变形特点等问题。的受力、变形特点等问题。第一章第一章 静力学的基本概念静力学的基本概念第二章第二章 平面汇交力系平面汇交力系第三章第三章 力矩力矩 平面力偶系平面力偶系第四章第四章 平面一般力系平面一般力系第五章第五章 材

2、料力学基本概念材料力学基本概念第六章第六章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩第八章第八章 平面图形的几何性质平面图形的几何性质第七章第七章 剪切与扭转剪切与扭转第九章第九章 梁的弯曲梁的弯曲第第 十章十章 组合变形组合变形第十一章第十一章 压杆稳定压杆稳定第十二章第十二章 平面体系的几何组成分析平面体系的几何组成分析第十三章第十三章 静定结构的内力分析静定结构的内力分析第十四章第十四章 静定结构的位移计算静定结构的位移计算第十五章第十五章 力法力法第十八章第十八章 影响线影响线静力学静力学材料力学材料力学结构力学结构力学第十六章第十六章 位移法位移法第十九章第十九章 结构动力计算简介结构动力计算简

3、介第十七章第十七章 力矩分配法力矩分配法 绪绪 论论建筑力学建筑力学（第三版）教材目录（第三版）教材目录 绪绪 论论一、建筑力学的研究对象一、建筑力学的研究对象四、建筑力学与其它课程的关系及学习意义四、建筑力学与其它课程的关系及学习意义二、建筑力学的任务二、建筑力学的任务三、建筑力学的研究内容三、建筑力学的研究内容二、建筑力学的研究对象二、建筑力学的研究对象建筑结构建筑结构：建筑物中用于承受和传递荷：建筑物中用于承受和传递荷 载而起骨架作用的部分载而起骨架作用的部分构件构件：是：是组成建筑结构的各个基本部分组成建筑结构的各个基本部分 例如由梁、板、柱、墙、屋架、基础等构件例如由梁、板、柱、墙、

4、屋架、基础等构件 组成的房屋结构及厂房结构。组成的房屋结构及厂房结构。荷载荷载：结构各部分的自重和受到的外力结构各部分的自重和受到的外力 例如风力、设备自重、雪的重力等例如风力、设备自重、雪的重力等。研究对象研究对象：构件和构件体系：构件和构件体系厂房结构厂房结构二、建筑力学的研究对象二、建筑力学的研究对象拱：拱：一般由曲杆构成杆系结构和实体结构杆系结构和实体结构 构件的分类：构件的分类：按照几何特征，构件可分为按照几何特征，构件可分为杆系结构杆系结构、板壳结构、板壳结构、薄壁结构薄壁结构和和实体实体结构结构四种。四种。构件杆件板壳实体 构件的分类：构件的分类：按照几何特征，构件可分为按照几何

5、特征，构件可分为杆系结构杆系结构、板壳结构和板壳结构和实体实体结构三结构三种。种。世界最高的桥梁 杆件结构杆件结构巴黎的埃菲尔铁塔哈哈尔尔滨滨龙龙塔塔南浦大桥南浦大桥 主跨主跨423m，1991年通车，是黄浦江上的第一座大桥年通车，是黄浦江上的第一座大桥二、建筑力学的研究对象二、建筑力学的研究对象杆系结构：杆系结构： 由若干杆件按照一由若干杆件按照一定的方式连接起来组合定的方式连接起来组合而成的体系。杆件长度而成的体系。杆件长度尺寸与其截面高、宽两尺寸与其截面高、宽两个方向尺寸相比在个方向尺寸相比在5 5倍倍以上。以上。 构件的分类：构件的分类：按照几何特征，构件可分为按照几何特征，构件可分为

6、杆系结构杆系结构、板壳结构（板壳结构（薄壁结构）薄壁结构）和和实体实体结构结构三种。三种。 构件的分类：构件的分类：按照几何特征，构件可分为按照几何特征，构件可分为杆系结构杆系结构、板壳结构（板壳结构（薄壁结构薄壁结构）实体实体结构结构三种。三种。 板壳结构板壳结构悉尼歌剧院悉尼歌剧院( (澳大利亚澳大利亚) )板壳结构：板壳结构：由薄板或薄由薄板或薄壳组成的结壳组成的结构。构。 薄壁结构薄壁结构板壳结构板壳结构板壳结构板壳结构二、建筑力学的研究对象二、建筑力学的研究对象 大型水利工程设施大型水利工程设施三、建筑力学的任务三、建筑力学的任务要保证构件的正常工作必须同时满足三个要求要保证构件的正

7、常工作必须同时满足三个要求：即强度、刚度和稳定性要求，统称为构件的承即强度、刚度和稳定性要求，统称为构件的承载能力或抗力，它是构件安全性指标。载能力或抗力，它是构件安全性指标。另外还要满足另外还要满足：经济性要求：经济性要求强度强度：构件抵抗破坏的能力：构件抵抗破坏的能力刚度刚度：构件抵抗变形的能力：构件抵抗变形的能力稳定性稳定性：构件维持其原有平衡状态的能力：构件维持其原有平衡状态的能力安全性与经济性是一对矛盾，安全性与经济性是一对矛盾，建筑力学任务建筑力学任务就就在于力求合理地解决这对矛盾。在于力求合理地解决这对矛盾。 （1 1）强度：）强度： 构件本身具有一定的承载能力，在荷载的作用下其

8、构件本身具有一定的承载能力，在荷载的作用下其抵抗破抵抗破坏坏或不产生塑性变形的能力通常称为强度。或不产生塑性变形的能力通常称为强度。 （2 2）刚度：）刚度： 在荷载作用下，构件在荷载作用下，构件不产生超过工程允许的弹性变形不产生超过工程允许的弹性变形的能的能力称为刚度。力称为刚度。 （3 3）稳定性：）稳定性： 在荷载作用下，构件在荷载作用下，构件保持保持其原有其原有平衡状态平衡状态的能力称为稳定性。的能力称为稳定性。三、建筑力学的任务三、建筑力学的任务 a a、结构的强度、刚度、稳定性反映厂它的承载能力、结构的强度、刚度、稳定性反映厂它的承载能力，其，其高低与构件的材料性质、截面的几何形状

9、及尺寸、受力性质、高低与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工作条件及构造情况等因素有关。工作条件及构造情况等因素有关。 b b、在结构设计中，如果把构件截面设计得过小，构件会在结构设计中，如果把构件截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正常使用，或因强度不足而迅因刚度不足导致变形过大而影响正常使用，或因强度不足而迅速破坏速破坏; ;如果构件截面设计得过大，其能承受的荷载过分大于如果构件截面设计得过大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济，造成人力、物力上的浪费。所受的荷载，则又会不经济，造成人力、物力上的浪费。 c c、结构和构件的结构和构件的安全性与经济性

10、安全性与经济性是矛盾的。建筑力学的是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种矛盾任务就在于力求合理地解决这种矛盾，为保证结构为保证结构( (或构件或构件) )既既安全可靠又经济合理提供安全可靠又经济合理提供计算理论依据计算理论依据。三、建筑力学的任务三、建筑力学的任务 三、三、建筑力学建筑力学的任务的任务建筑力学的任务：建筑力学的任务：研究结构或构件在力的作用下的平衡规律；研究结构或构件在力的作用下的平衡规律；研究构件或结构的强度、刚度和稳定性的计研究构件或结构的强度、刚度和稳定性的计 算方法；算方法；研究结构的组成规律及其合理形式；研究结构的组成规律及其合理形式；为保证结构或构件既安全

11、可靠又经济合理提为保证结构或构件既安全可靠又经济合理提供计算理论依据。供计算理论依据。建筑力学的内容主要分为：建筑力学的内容主要分为：静力学静力学材料力学材料力学结构力学结构力学 1 1）静力学：）静力学： 主要研究结构或构件在静止状态下的受力以及在受力状态下平衡的问题。本书本书1 14 4章阐述的是静力学内容章阐述的是静力学内容。 2 2）材料力学：）材料力学： 主要研究主要研究单个构件单个构件在荷载作用下产生在荷载作用下产生变形变形、及、及承载能力承载能力。以便为设计建筑物的结构及构件选择适当的材料、截面形状以便为设计建筑物的结构及构件选择适当的材料、截面形状和尺寸。和尺寸。本书本书5 5

12、1111章阐述的是材料力学内容。章阐述的是材料力学内容。三、建筑力学的研究内容三、建筑力学的研究内容 3 3）结构力学：）结构力学： 主要以杆件为对象，研究其主要以杆件为对象，研究其组成规律组成规律和和合理形式合理形式以及以及结构结构在外因作用下内力和在外因作用下内力和变形的计算变形的计算，为结构设计提供方法和计算，为结构设计提供方法和计算公式。公式。 本书本书12121919章阐述的是结构力学内容。章阐述的是结构力学内容。三、建筑力学的研究内容三、建筑力学的研究内容 建筑力学是研究建筑结构的建筑力学是研究建筑结构的力学计算力学计算和和方法方法的一门科学，的一门科学，它是建筑结构、建筑施工技术

13、、地基与基础等课程的基础。它是建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础。四、建筑力学与其它课程的关系及学习意义四、建筑力学与其它课程的关系及学习意义 作为结构设计人员作为结构设计人员必须掌握建筑力学知识，才能正确地必须掌握建筑力学知识，才能正确地对结构进行受力分析和力学计算，保证所设计的结构既安全对结构进行受力分析和力学计算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。可靠又经济合理。 作为施工技术及施工管理人员作为施工技术及施工管理人员，也要掌握建筑力学知识，也要掌握建筑力学知识，解构件的受力情况、力的传递途径，以及构件在力的作用下解构件的受力情况、力的传递途径，以及构件在力的作用下所发生的

14、破坏情况等。这样，在施工中才能所发生的破坏情况等。这样，在施工中才能理解设计的意图理解设计的意图与要求，保证工程质量，避免工程事故发生与要求，保证工程质量，避免工程事故发生，更好地采取安，更好地采取安全的施工措施。全的施工措施。 模板及支架模板及支架深基坑支护深基坑支护起重机、桥梁起重机、桥梁 需要用力学知识进行设计和计算的工程实例需要用力学知识进行设计和计算的工程实例 需要用力学知识进行设计和计算的工程实例需要用力学知识进行设计和计算的工程实例 20102010年年1 1月由云南建工市政公司承建的昆明新机场月由云南建工市政公司承建的昆明新机场配套引桥工程在混凝土浇筑施工中支架突然发生垮塌。垮

15、配套引桥工程在混凝土浇筑施工中支架突然发生垮塌。垮塌长度约塌长度约3838米，宽约米，宽约1313米。现场施工人员共米。现场施工人员共4141人，人，7 7人当人当场死亡。事故发生时正值午饭结束下午班次交接后，工段场死亡。事故发生时正值午饭结束下午班次交接后，工段施工人员陆续进入作业面开始混凝土浇筑施工，施工人员陆续进入作业面开始混凝土浇筑施工，4 4对混凝对混凝土箱梁浇筑临近结束，桥下支撑体系突然失稳，土箱梁浇筑临近结束，桥下支撑体系突然失稳，8 8米高的米高的桥面随即垮塌下来，当时正在桥面作业施工的有桥面随即垮塌下来，当时正在桥面作业施工的有3030多名施多名施工人员。工人员。台湾高屏大桥

16、昨突然断裂台湾高屏大桥昨突然断裂东方网8月28日消息：长期受滥采砂石影响的高屏大桥，昨天下午突然断裂。位于高雄至屏东公路干线上的高屏大桥，昨天下午3点20左右突然拦腰而断，断裂口长达100米，16部汽车被困于断裂区段，其中有的汽车因桥面坍塌而翻覆。到下午4点半已有20名受伤者被送往医院治疗。负责桥梁抢修施工的工务单位表示，重建工作要长达二至三年，将严重影响高雄与屏东间的交通。据公路局初步了解，高屏大桥发生断裂，可能是强台风过後，湍急的河水冲刷桥梁基础，基础裸露太严重所致。而政府取缔盗采砂石不力，导致河水改变流向，是造成桥基严重受损的主要原因。 美海军派潜水员清理明尼苏达州塌桥事故现场美海军派潜

17、水员清理明尼苏达州塌桥事故现场(图图)http:/ 河南义昌大桥垮塌： 花炮威力与桥梁质量2009年年6月月27日日5时时30分左右，上海闵行区莲花南路、分左右，上海闵行区莲花南路、罗阳路口西侧，一在建楼盘工地发生楼体倒覆事件，罗阳路口西侧，一在建楼盘工地发生楼体倒覆事件，造成一名工人死亡。造成一名工人死亡。上海闵行莲花河畔景苑在建楼房倒塌上海闵行莲花河畔景苑在建楼房倒塌 造成造成1人死亡人死亡 http:/www.jizhe.cc 华夏记者网 时间：2009-06-28 上海莲华南路楼房倒塌示意图这是当日拍摄的事故发生现场（6月27日摄）。2009年6月27日6时左右，上海闵行区莲花南路罗阳路口一幢13层在建商品楼发生倒塌事故。云南地震中倒塌的房子云南地震中倒塌的房子 未达最低抗震标准未达最低抗震标准发布日期： 2012-09-10 13:44深圳宝安网9月7日，云南昭通彝良发生地震，位于洛泽河镇毛坪村的毛坪小学校舍受损严重，由于学生疏散及时，未发生伤亡。 （1 1）通过观察生活和工程实践的各种现象，经过通过观察生活和工程实践的各种现象，